生產藍寶石晶體主要消耗的原料為氧化鋁粉體或碎晶。國內生產的藍寶石很多只能用來做中低亮度的襯底，也就是品質較低，如晶體泛黃、輻照後顯色、裂晶、雙晶、位元錯密度大等等，除了工藝外，原料好壞有著重要的影響。

目前國內生產高純氧化鋁的主流技術有三種：多重結晶法、醇鹽水解法、直接水解法。多重結晶法具體又分為硫酸鋁銨熱解法和碳酸鋁銨熱解法。目前國內山東，上海，貴州等地的廠家，多數採取這種方法。它的缺點就是金屬離子以及鹵素元素難以去除，純度可以達到4N，基本已經極限了；從純度上說，它的缺陷挺大，一般只能用在焰熔法寶石上，要直接拿來做大尺寸藍寶石晶體原料就很難。但如果先用焰熔法做成白寶石碎料，相當於先進行了一次結晶提純，就可以用於生長大尺寸晶體，但仍無法滿足高端要求。

醇鹽水解法具體又分為異丙醇鋁法和膽鹼法。其中膽鹼法是目前國內規模最大的4N級氧化鋁生產方法。河北廠家用的是膽鹼法，但其產品幾乎全部都銷到螢光粉行業去了，在晶體行業似乎沒見到他們的蹤影。大連有幾個廠用的基本都是異丙醇鋁法，產品純度一般優於膽鹼法，國內YAG晶體行業比較習慣於用這種方法做的料。

直接水解法就是鋁跟水直接反應生成氫氧化鋁，水解過程在全密閉有機內襯環境中進行，不添加任何催化劑。這種方法能做出4N及5N的氧化鋁。目前國內廣州金凱就是用這種生產方法。水解法的缺陷，業內人士評價是無法再次提純，原料是什麼級別，做出來的氧化鋁，就是什麼級別，不可能超越原料水準。但這種評價的前提是，最終產品只做到粉料為止，如果再接著把粉料加工成高密度的結晶態料塊，就可以提高純度，超越原料級別水準。


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目前藍寶石單晶爐所使用的坩堝有銥坩堝，鎢坩堝，鉬坩堝。從實際應用的角度來說，銥坩堝對藍寶石的污染最小，但價格太昂貴，成本較高；而鎢坩堝和鉬坩堝相對便宜很多，但是污染相對較大。採用銥坩堝的一般銥坩堝本身就是發熱體，但是採用鎢、鉬坩堝的較少採用坩堝本身來做發熱體。烏克蘭頓涅茨的Ikal-200型晶體生長爐，採用鉬坩堝、鉬隔熱屏、鎢加熱體，在高溫下將揮發出鉬和鎢原子。當然採用鎢、鉬坩堝本身做發熱體的也不是沒有(據說國內有做的很不錯的)，都是相對而言，工藝的選擇和溫場的設置都是非常關鍵的因素。不同的晶體生長方法，使用的坩堝也會不同，如泡生法(KY)一般使用鎢坩堝，熱交換法(HEM)一般使用鉬坩堝，因為熱交換法最後要砸鍋取單晶，而鉬坩堝價格最便宜。根據坩堝製造工藝，又可分為壓制燒結坩堝和旋壓坩堝，壓制燒結坩堝品質較低，純度、密度較低，使用壽命相對較短，價格相對便宜；旋壓坩堝品質較高，純度、密度較高，使用壽命較長，價格高。據瞭解，國內長晶爐一般是採用壓制燒結坩堝。


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藍寶石長晶爐工業加熱電源的特點

1. 藍寶石長晶爐工業加熱電源輸出電壓、功率控制精度高，可達到萬分之六，可實現1W為步進單位進行調節：因爐內藍寶石晶體在長晶和退火過程中對溫度變化非常敏感，採用高精度電源調節爐體熱場系統控制溫度成為必然。

2.藍寶石長晶爐工業加熱電源可靠性高，可連續滿負荷長期運行：因採用泡生法工藝，單爐晶體生產週期長，採用多閉環控制技術及軍工電源可靠性生產工藝及流程，使電源的可靠性得到保障。

3. 藍寶石長晶爐工業加熱電源轉換效率高，可達到85%以上（額定功率條件下）：採用移相整流技術，實現IGBT軟開關，減小開關損耗，以實現高效率低能源損耗。

4. 藍寶石長晶爐工業加熱電源輸入功率因數高，全範圍功率因數高於0.94，基波功率因數可達到0.99.，網側諧波電流畸變率小，不超過21%：無需濾波無功補償裝置，降低設備成本投入，採用高頻開關PWM整流，在電源輸入端增加移相變壓器進行12脈整流技術，保證高功率因數和低諧波。

5.藍寶石長晶爐工業加熱電源模組化設計，通過模組並聯均流來實現電源大功率的要求：標準化程度高，可維護性好，可實現大批量標準化配套生產，維護方便。

6．藍寶石長晶爐工業加熱電源產品符合人體安全：通過了人體安全檢測報告，對長期工作在現場一線的工作人員：防止電磁輻射，防止高壓危險，同時保持良好的接地措施。


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藍寶石長晶爐工業加熱電源的好處在於以下幾點

1.掌控熱場使藍寶石晶體的品質更高：因爐內藍寶石晶體在長晶和退火過程中對溫度變化非常敏感，採用高精度電源調節爐體熱場系統控制溫度成為必然。

2.電源可靠不罷工，藍寶石晶體成品率提高：因採用泡生法工藝，單爐晶體生產週期長，採用多閉環控制技術及軍工電源可靠性生產工藝及流程，使電源的可靠性得到保障。

3.符合未來國家電網管理要求：無需濾波無功補償裝置，降低設備成本投入，採用高頻開關PWM整流，在電源輸入端增加移相變壓器進行12脈整流技術，保證高功率因數和低諧波。

4.符合國家節能減排要求、節約用電，降低生產成本：採用移相整流技術，實現IGBT軟開關，減小開關損耗，以實現高效率低能源損耗。

5.符合高可靠運行節約化生產要求：標準化程度高，可維護性好，可實現大批量標準化配套生產，維護方便。

6.符合國家安全生產企業安全用工要求：通過了人體安全檢測報告，對長期工作在現場一線的工作人員：防止電磁輻射，防止高壓危險，同時保持良好的接地措施。


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藍寶石單晶爐鎢鉬錸製品之鎢錸合金絲通過摻雜錸元素從而提高絲的韌性降低脆斷轉變溫度，提高再結晶溫度和抗蠕變性能。藍寶石單晶爐鎢鉬錸製品之可以用於在高溫惰性環境中捆綁鎢加熱子和籽晶棒，藍寶石單晶爐鎢鉬錸製品之鎢錸絲的常用型號是直徑0.5毫米的鎢錸25其含錸25%。與鎢在含錸25％的合金化，錸鎢變得更韌性和可加工。鎢錸絲具有良好的電氣性能，可用作高溫熱電偶絲材。

鎢錸絲的熔點為3120—3360℃，最高可以使用到3000℃。鎢錸絲具有熱電勢高、靈敏度高、不溶解於任何獨立的酸等特點，鎢錸絲的原料在中國儲量豐富、價格便宜等優點。在一些要求高可靠性的電光源產品為防止燈絲的斷裂常在摻雜鎢絲中加入錸稱為鎢錸絲，鎢錸絲可以使鎢的延脆轉變溫度下降到室溫或室溫以下。鎢錸絲就是可以使鎢的脆性得到延伸，在較低的溫度下甚至是室溫或更低的溫度。

鎢錸絲另外還有26%Re這種經常用到的鎢錸合金主要用作熱電偶材料，鎢錸熱電偶主要優勢表現在：1，回應速度快。2，測溫範圍廣泛，最高可達2500℃。但一般用在惰性氣氛或者還原性氣氛中，否則需要加保護套管，一般為鉬合金套管！


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裝配好的藍寶石單晶爐發熱體形狀像鳥籠，通常稱為發熱籠。藍寶石單晶爐鎢鉬錸製品之鎢發熱體為藍寶石單晶爐的電熱元件，起作用是將電能轉化為熱能。藍寶石單晶爐鎢鉬錸製品之鎢發熱體為爐膛提供均勻、穩定的可控熱源。鎢發熱體的產品規格是籠體高度最大1000最小200，鎢杆直徑最大10最小3。藍寶石單晶爐鎢鉬錸製品之鎢發熱體的銅電極主含量是99.9%，藍寶石單晶爐鎢鉬錸製品之鎢發熱體的鎢杆和鎢發熱體的銅電極一樣主含量也是99.9%。

藍寶石單晶爐鎢鉬錸製品之鎢發熱體的鎢杆密度不低於19.0，藍寶石單晶爐鎢鉬錸製品之鎢發熱體的產品公差為籠體和銅電極的外徑±0.2。藍寶石單晶爐鎢鉬錸製品之鎢發熱體的銅電極高度為±0.5，籠體的高度為±2.0。藍寶石單晶爐鎢鉬錸製品之鎢發熱體的銅杆直徑為±0.2，彎折鎢杆表面狀態可按鍛造態，磨光態供貨。


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每個LED都出生於一個鎢坩堝中。

在這種坩堝中，氧化鋁熔化然後形成單晶藍寶石水晶。由於使用的方法不一致，所以一般來說這一過程需要兩到三個星期。單晶藍寶石的生長工藝首先是單晶材料加熱至超過攝氏2000度，然後在受控環境中慢慢冷卻。只有少數的材料可用於生產這些坩堝，這是因為他們必須滿足兩個要求：

一方面，它們必須是耐高溫的材料。

另一方面，他們必須不污染熔化的藍寶石。此外，坩堝必須要由高性能爐來加熱，這種可以產生所需的高溫，並且能準確的控制和降溫。藍寶石熔化爐的核心，所謂的熱場，設計精確到每個客戶的需求以利於製造高性能材料。


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導電電極（走水電極、長晶爐主導電體）是藍寶石長晶真空爐的重要部件之一，是爐內加熱熱場與爐外電源連接的唯一通道；在爐內與熱場（鳥籠）直接搭接，延伸到爐外的導電柱通過導電夾、軟連接與電源櫃連接。
該部件的結構複雜，精度要求高，加工難度較大，主要體現如下：

（1）導電柱與爐蓋的結合：

導電電極是置放在藍寶石長晶真空爐膛內，要穿過爐蓋與外部電源連接，所以電極4個導電柱之間的公差要求極其嚴格，需要和爐蓋上的4個孔位距離完全一致。如有誤差，將無法裝配。

（2）導電電極在加工過程中變形的問題：

電極是由純銅原料加工而成，從原材料到成品，要經過很多道繁瑣工序，每道工序都會產生應力，故容易變形。尤其是在最後的焊接工序中，因為焊接過程產生的熱量會使應力釋放，工件很可能因此而造成嚴重變形，精加工的所有公差尺寸都會受到影響，且無法恢復進行重新調整。

（3）電機冷卻水的走水密封：

電極的截流能力遠遠大於導電要求，故導電電極自身不會發熱，但真空長晶爐內雖有隔熱裝置，但還是有較高的溫度傳導到電極。加熱熱場的電熱絲通過導電環會直接把熱量傳導到電極上。所以電極必須要通水冷卻來保證電極的正常工作，真空長晶爐是高溫高真空的工作環境才能有效長出晶體。故對電極的主體與導電柱、走水槽封板、工藝孔堵頭部分的焊接有非常嚴格的要求。既不能因焊接降低導電率，又絕對不能有任何細微的滲漏，否則就達不到真空要求，長不出晶體。


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LED應用市場與藍寶石的起落有著明顯的牽連關係，目前來說LED藍寶石襯底相對過剩已成為不爭事實，產業未來前景是否樂觀也尚待觀察。“我拿青春賭明天”，而明天是否得償所願？意欲投資上馬LED藍寶石的企業應理性看待，切忌閉門造車，而已經在“圈內”奮鬥的企業，也應順應市場需求而非求救於價格大戰。

當下LED藍寶石價格已經處於10美元的臨界點，這已經是危險的邊緣，如何做好規避風險的應對措施實為企業當務之急。此外，國內LED藍寶石企業雖然在某種程度上已經與國際大企相差無幾，然而這段過渡時期如果企業不加以努力、苦練內功，短板之缺也將會日漸明顯。因此，理性看待LED藍寶石市場，企業投資有理，市場調節有度，才能實現共贏。


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藍寶石熱場是一種氧化鋁的單晶，具有優良的機械、光學、化學以及抗輻射性能，因此被廣泛應用於光學元件及機械製造等行業。目前在製作藍白光LED時所使用的基板材料也是以藍寶石為主。由於藍白光LED具有使用壽命長、消耗功率低、發光效率高等優勢，因此LED已成為未來照明燈具的主流。

由於鎢、鉬材料具有耐高溫、低污染等特徵，被廣泛應用於藍寶石長晶爐熱場元件了，包括坩堝、坩堝蓋、發熱體、隔熱屏、支撐棒、底座等。


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